【正文】 naaaA ?? ， },{ 21 nbbbB ?? ，則 A B 中的模糊關(guān)系 R 可表示為m n階矩陣 ： ????????????),(),(),(),(),(),(),(),(),(212221212111nmmmnnbaRbaRbaRbaRbaRbaRbaRbaRbaR??????? 此矩陣稱為模糊矩陣 模糊語言和模糊條件句 廣義上講，一切具有模糊性的語言都可稱為模糊語言，它包括自然語言和數(shù)學(xué)上的模糊語言。 由于 在 模 糊控制中所使用的控制規(guī)則是人們在實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，因此它們一般是用人們的語言來表達(dá)的，即模 糊控制規(guī)則是用模糊語言表示的，所以在模糊語言中 ，語言變 量 是一個(gè)相當(dāng)重要的概念，其定義如下 ： 語言變 量 是由一個(gè)五元體 (N， T (N)， U， M， G )來表征的變量，其中各個(gè)元素的意義為 ： (1 )N 是變 量 名稱，即單詞 X,如年齡，高矮，顏色，體積等。 T(N )的 元 素可分為原始項(xiàng)和合成項(xiàng)兩類，原始項(xiàng)是表示語言真值的最小單位，如少 年 ， 老年等 :合成項(xiàng)則可由原始項(xiàng)和語氣算子、否定詞、聯(lián)結(jié)詞等組成。 (4)M 是詞義規(guī)則 ，詞義用 )(xM 表示， UxM ?)( 。 (5) G 是詞法規(guī)則，它規(guī)定原則詞，即原始項(xiàng)構(gòu)成合成項(xiàng)之后的詞義變化，如在組成合成詞時(shí)，要用到聯(lián)結(jié)詞“且”，則語法規(guī)則為 ： 第二章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制理論 BABA ??? ??且 模糊控制規(guī)則的表現(xiàn)形式一般可用三種條件語句形式表示。 .“ if A then B” 型 設(shè)有論域 X， Y，若存在 X Y 上的二元模糊關(guān)系 BAR ?? ，則隸屬函數(shù)為))()(())(1(),(),( yxxyxyx BAABAR ????? ????? ?， 其中 : XA? ， YB? 。 .， “ if A then B else C” 語句 設(shè)有論 域 X， Y， Z， XA? ， YB? ， YC? 則有二元模糊關(guān)系 )()( CABAR C ???? 的隸屬函數(shù)為 ： )]())(1[()]()([),( yxxxyx CABAR ????? ????? 用模糊矩陣可表示為 )()( CABAR C ??? ? 。 模糊控制規(guī)則和控制算法 模糊控制要建立在一系列模糊控制規(guī)則的基礎(chǔ)上，在實(shí)際控制中，通常把有關(guān)控制規(guī)則加以處理產(chǎn)生相應(yīng)的控制算法，模糊控制器就是以相應(yīng)的算法去控制被控對象工作的。模糊控制規(guī)則的生成主要有四種途徑 ； 根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)或過程控制知識生成 ； 根據(jù)過程的模糊模型生成 ；根據(jù) 對手工控制操作的系統(tǒng)觀察和測 t 生成 ； 根據(jù)學(xué)習(xí)算法生成。 )。數(shù)據(jù)基和規(guī)則基合起來稱為模糊控制器的知識基。這些算法的目的就是從輸入的連續(xù)精確量中，通過模糊推理過程，求出相應(yīng)的精確控制值。 [5] 洗衣機(jī)系統(tǒng)的模糊控制 8 根據(jù)要求，洗衣機(jī) 模糊控制系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成一個(gè) 多輸入多輸出 模糊控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)如圖 2－ 1所示，其輸入變量為 布量的模糊量 M，外部溫度的模糊量 K，布質(zhì)的模糊量 C。 模糊推理決策器 模糊化 清晰化 規(guī)則庫 氣溫 K 布量 M 布質(zhì) C 洗滌時(shí)間 T 洗滌水流 C 圖 模糊控制的系統(tǒng)圖 模糊化設(shè)計(jì) 1．確定各輸入、輸出變量的變化范圍、量化等級。 兩個(gè)輸出語言變量的量化等級 5級， S＝ {“特強(qiáng)”、“強(qiáng)”、“中”、“弱”、“特弱” }， T＝ {“特長”、“長”、“中”、“短”、“特短” }。 首先確定各語言變量論域內(nèi)模糊子集的個(gè)數(shù)。各語言變量模糊子集通過 隸屬度函數(shù)來定義。即有如下控制規(guī)則： 規(guī)則 1： 如果 氣溫高、布量多、且棉布偏多 ，則 洗滌時(shí)間 中 和水流為強(qiáng)； 規(guī)則 2： 如果氣溫 中 、布量多、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間 長 和水流為強(qiáng)； 規(guī)則 3： 如果氣溫 低 、布量多、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間 特長 和水流為 特強(qiáng) ； 規(guī)則 4： 如果氣溫高、布量 中 、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間 短 和水流為 中 ； 規(guī)則 5： 如果氣溫 中 、布量 中 、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 6： 如果氣溫 低 、布量 中 、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間 長 和水流為強(qiáng)； 10 規(guī)則 7： 如果氣溫高、布量 少 、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間強(qiáng)和水流為 弱 ； 規(guī)則 8： 如果氣溫 中 、布量 少 、且棉布偏多，則洗滌時(shí)間強(qiáng)和水流為 弱 ； 規(guī)則 9： 如果氣溫 低 、布量 少 、且棉布偏多， 則洗滌時(shí)間強(qiáng)和水流為 弱 ； 規(guī)則 10：如果氣溫高、布量多、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 11：如果氣溫 中 、布量多、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 長 和水流為 強(qiáng) ； 規(guī)則 12：如果氣溫 低 、布量多、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 長 和水流為 強(qiáng) ； 規(guī)則 13：如果氣溫高、布量 中 、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 14：如果氣溫 中 、布量 中 、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 15：如果氣溫 低 、布量 中 、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 長 和水流為 中 ； 規(guī)則 16：如果氣溫高、布量 少 、且 棉花與化纖 各半 ，則洗滌時(shí)間 短 和水流為 弱 ； 規(guī)則 17：如果氣溫 中 、布量 少 、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 短 和水流為 弱 ； 規(guī)則 18：如果氣溫 低 、布量 少 、且 棉花與化纖各半 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 弱 ； 規(guī)則 19：如果氣溫高、布量多、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 20：如果氣溫 中 、布量多、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 21：如果氣溫 低 、布量多、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 長 和水流為 中 ； 規(guī)則 22：如果氣溫高、布量 中 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 短 和水流為 弱 ； 規(guī)則 23：如果氣溫 中 、布量 中 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流 為 弱 ； 規(guī)則 24：如果氣溫 低 、布量 中 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 中 ； 規(guī)則 25：如果氣溫高、布量 少 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 特 短 和水流為 特 弱 ； 規(guī)則 26：如果氣溫 中 、布量 少 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 短 和水流為 弱 ； 規(guī)則 27：如果氣溫 低 、布量 少 、且 化纖偏多 ，則洗滌時(shí)間 中 和水流為 弱 ； 精確化計(jì)算就是把語言表達(dá)的模糊量回復(fù)到精確的數(shù)值，也就是根據(jù)輸出模糊子集的隸屬度計(jì)算出輸出的確定值。還分析了洗衣機(jī)的模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ，還有系統(tǒng)模糊化的決策設(shè)計(jì)和清晰化設(shè)計(jì)。 ATM89S52 ATM89S52 L C D 顯示模塊 鍵盤輸入模塊 水溫控制 控制端輸出 模糊控制分析值 洗衣機(jī)水位 溫度檢測 水位檢測 光電檢測 重量檢測 A/D轉(zhuǎn)換器 電源模塊 圖 洗衣機(jī)硬件系統(tǒng)的框圖 電源模塊 —— 采用 780 781 7912 來組成 5V,12V12V 的電壓輸出。 功能選擇 系統(tǒng)由如下 模塊 組成： 單片機(jī) 模塊 —— 采用 AT89S52 單片機(jī)控制； 顯示模塊 —— 采用 16 2的液晶顯示屏進(jìn)行顯示； 加熱 模塊 —— 采用 溫度 傳感器 DS18B20 和 加熱絲 ； 鍵盤輸入模塊 —— 采用四個(gè)獨(dú)立式鍵盤 。當(dāng)接通電源 220V 時(shí)，由電源 T 的次級分離三種不同的交流電壓，分別供給 780 781 7905 的輸入端，其輸出為＋ 5V、＋ 12V 及－ 5V、 電源電壓 [12]。復(fù)位電路采用了上電和按鍵的結(jié)合的復(fù)位電路 [6]。 紅外對管的型號選用TR5000，比較器選用 LM331。每根 I/O 口線上按鍵 的工作狀態(tài)不會影響其他 I/O 口線的工作狀態(tài)。 16 圖 ADC0809 結(jié)構(gòu)原理框圖 芯片包含一個(gè) 8 路模擬開關(guān)、模擬開關(guān)的地址鎖存和譯碼電路、比較器、 256R 電阻網(wǎng)絡(luò)、電子開關(guān)逐位比較寄存器 SAR、三態(tài)輸出鎖緩沖器以及控制與定時(shí)電路等。 LSB/2～177。S； 4) 具有鎖存控制的 8路多路開關(guān)； 5) 具有三態(tài)緩沖器控制； 6) 單一 5V電源供電，此時(shí)模擬電壓輸入范圍為 0 ～ 5V； 7) 輸出與 TTL 兼容 ； 8) 工作溫度范圍為 40℃～ 85 ℃ ADC0809 的主要接線圖如圖 第三章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制硬件設(shè)計(jì) 17 I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714ls b 2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10U3A D C 0 8 0 9P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 0 012345678J1C O N 812345J2C O N 5123U 1 A4011564U 1 B4011C L K11D12SD10CD13Q9Q8U 2 B7 4 L S 7 4V C C12345678J3C O N 8 圖 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊電路 圖 DS18B20存儲器的組織可以參看圖 38。 byte2和 byte3為溫度上限和溫度下限的暫存器，可 以把它們中存儲的數(shù)據(jù)存放到 EEPROM中去，在系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)不會被丟失。 Byte5至 byte7為預(yù)留單元。 18 暫存器（上電狀態(tài)）bytebytebyt ebytebyt ebytebyteby t eby t e0123456781字節(jié)報(bào)警低溫度或用戶使用2字節(jié)報(bào)警低溫度或用戶使用工作方式設(shè)定? ?H50溫度低位? ?H05溫度高位 ?)85( Co?1字節(jié)報(bào)警低溫度或用戶使用?2字節(jié)報(bào)警低溫度或用戶使用?工作方式設(shè)定）預(yù)留（ FFH）預(yù)留（ CH0）預(yù)留（ H10?CR C中數(shù)據(jù)影響上電后狀態(tài)受到 E E P R O M?E E PRO M 圖 DS18B20存儲器組織圖 DS18B20轉(zhuǎn)換精度的設(shè)定 DS18B20的轉(zhuǎn)換精度主要由暫存器中的 4字節(jié)來確定。在使用的過程中要注意所使用的轉(zhuǎn)換方式，每種轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換溫度所花的時(shí)間是不同的，必須要等待足夠長的時(shí)間后才能從 DS18B20中讀出正確的溫度值。如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線器件不會響應(yīng)主機(jī)。 DS18B20命令 第三章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制硬件設(shè)計(jì) 19 (1) 初始化命令 對 1wire器件的所有操作都是從初始化開始的，初始化過程由主機(jī)的復(fù)位脈沖和1wire器件的應(yīng)答脈沖組成。初始化過程的時(shí)序如圖 310。1wire器件的 ROM命令包括：搜索命令（ F0）、讀 ROM命令（ 33）、跳躍 ROM命令（ CC）、匹配 ROM命令（ 55）、報(bào)警搜索命令（ EC）等，不同的 1wire器件會稍微有所不同。有 了這個(gè) 64位的 ID碼才能夠?qū)Σ煌钠骷M(jìn)行操作。這個(gè)算法實(shí)際上是一個(gè)“二叉樹”算法。 在得到了器件的 64位 ID碼后就可以通過匹配命令（ 55）后面跟隨的 64位 ID碼來選擇總線上相應(yīng)器件進(jìn)行操作，而總線上其他的器件則不會做出響應(yīng)。如果在多節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)中使用該命令則會由于所有的器件 都響應(yīng)這個(gè)命令而發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 DS18B20 的數(shù)字測量結(jié)果由 DQ 單總線傳輸?shù)絾纹瑱C(jī) 口，整個(gè)溫度測試電路簡單、實(shí)用 (如圖 311)?？刂破魇?洗衣機(jī) 的控制核心，首先介紹，也是重點(diǎn)介紹，包括其應(yīng)用特性 、 優(yōu)點(diǎn)等；后按著 洗衣機(jī) 輸入、輸出順序介紹。用戶開發(fā)和調(diào)試單片機(jī) C 語言源代碼的最理想的工具之一 。 圖 KEIL 軟件界面 C51 特點(diǎn)與應(yīng)用 51單片機(jī) 的編程語言常用的有二種，一種是匯編語言，一種是 C 語言 。對于開發(fā)周期來說，中大型的軟件編寫用 C 語言的開發(fā)周期通常要小于匯編語言很多。